专利名称：一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计的制作方法
技术领域：
—种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，适用于以矿物油、乳化液或水为工作介质
的系统，是一种能可靠测量高压液压系统流量的流量计，属于流体传动的流量测试领域。
背景技术：
对于高压液压系统的流量测量问题，国内目前还没有成型的产品，只是在部分研 究机构、院校的实验室，在实验室条件下，通过简介测量流量的方法，可准确测量流量，但如 果实验条件变了，如流体的粘度、温度、流速、脉动、压力、流态等条件变了，就很难准确的测 量出该高压液压系统的流量了。流量仪表是一种其性能强烈依赖于使用条件的仪表。流 量计是使用比制造要艰难的少数仪表之一，在实验室它能得到极高的精确度，但是在使用 现场，一旦条件变化，一切全都白费。发明专利JP2306122 "容积式流量计"和发明专利 200610049716. 6 "耐高压双向椭圆齿轮流量计"，都是以椭圆齿轮为研究对象，对椭圆齿轮 流量计本身可能给被测系统带来的流量脉动，没有加以考虑，很难用于高压动态流量的测
量。新型实用专利ZL200620006026. 8 "平衡式多齿轮高压动态流量计"，由于其结构复杂， 转动部件多，转动惯量大，很难真正的用于液压系统的动态流量的测量。

发明内容为了克服以上发明的不足，本发明的目的在于提供一种结构更加简单的浮动内齿 轮式低脉动齿轮流量计。 本发明是在发明者多年对齿轮流量计研究的基础上，设计了一种能够在高压液压 系统中测量其动态流量的浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，该流量计具有不受环境条件影 响，准确地测量高压液压系统动态流量的特点，对大型工矿企业的液压系统的故障诊断和 自动控制将起重要作用，该项研究填补了国内无该类浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计的空 白。如经过合理的选择齿轮的参数，让由内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)径向安装、周 向相互错位120° ，组成三对内啮合副，以实现流量错位叠加，其流量脉动只有原来的1/9， 流量脉动低于1. 5%。 本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量 计由前端盖(D、中间壳体(12)、内齿轮(11)、三个径向轴齿轮(6)、密封块(2)、浮动侧板 (7)、后端盖(14)等组成。内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)组成了三对内啮合齿轮副， 要求内齿轮(11)的齿数为非3的整数倍，且大于40，三个径向轴齿轮(6)的齿数要大于等 于14，三个径向轴齿轮(6)沿内齿轮(11)的圆周方向错位120°安装在该流量计的前端 盖(1)和后端盖(14)上，这样就可以形成三对错位内啮合的齿轮副，内齿轮(11)绕密封块 (2)的中心旋转，三个径向轴齿轮(6)绕各自的齿轮中心旋转。这样既可以避免单对齿轮啮 合时所产生的冲击和噪声，又可以使该流量计的流量脉动大大降低。当该流量计接入高压 系统后，被测液体由进液口进入流量计，推动内齿轮(11)和三个径向轴齿轮一起旋转，再 经由流量计的排液口排出，通过安装在中间壳体(12)上的齿轮转速传感器(16)，将转速信号变为电信号，传给单片机或计算机，经过运算处理后，可以通过LCD显示或通过计算机进 一步处理。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是 1.由于本发明属于浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，内齿轮(11)的齿数为非3的 整数倍，且大于40，三个径向轴齿轮(6)的齿数要大于等于14，三个径向轴齿轮(6)沿内齿 轮(11)的圆周方向错位120°安装在该流量计的前端盖(1)和后端盖(14)上，这样就可以 形成三对内齿轮错位啮合，显著降低流量脉动，其流量脉动可低于1. 5%，流量品质得到明 显改善。 2.由于内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)可采用轻质合金，转动部件的转动惯量 明显减小，可用于液压系统动态流量的测量。 故本发明能准确测量液压系统高压动态流量，具有结构简单、流量脉动小、测量范 围大、精度高、可靠性好等优点。
以下结合附图和实例对本发明做进一步说明。


图1是本发明的二维外形图。 图2是图1的A-A向图。 图3是图1的B-B向图。 图4是三维实体爆炸图。 图中1.前端盖2.密封块4、10和13.密封圈5.轴承6.径向轴齿轮7.浮动 侧板9、3、8和15.螺栓组件11.内齿轮12.中间壳体14.后端盖16.齿轮转速传感器。
具体实施方式如图1、2、3、4所示，该发明由内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)组成了三对内啮 合齿轮副，要求内齿轮(11)的齿数为非3的整数倍，且大于40，三个径向轴齿轮(6)的齿数 要大于等于14，三个径向轴齿轮(6)沿内齿轮(11)的圆周方向错位120。安装在该流量计 的前端盖(1)和后端盖(14)上，这样就可以形成三对内齿轮错位啮合，内齿轮(11)绕密封 块(2)的中心旋转，三个径向轴齿轮(6)绕各自的齿轮中心旋转。 内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)在啮合时，内齿轮(11)、三个径向轴齿轮(6)、 前端盖(1)、浮动侧板(7)、密封块(2)和后端盖(14)间形成密闭空间，通过前端盖(1)的配 流，将三个进液腔和进液口联通，通过后端盖(14)的配流，将三个排液腔和排液口联通，当 液体经过该流量计前端盖(1)上的进液口进液时，推动内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6) 的旋转，液体再经过后端盖(14)上的排液口排出。 由于内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)在圆周方向实现了错位安装，使得通过该 流量计的流量能实现错位叠加，流量脉动只有普通内齿轮流量计的1/9，其流量脉动率S 计算公式为
<formula>formula see original document page 4</formula> 式中[0021] Zl——内齿轮(11)的齿数； z2——径向轴齿轮(6)的齿数； an~内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)的压力角。 中间壳体(12)与前端盖(1)、后端盖(14)用螺栓组件(9) 、 (3) 、)8)和(15)固定 在一起；径向轴齿轮(6)的数为2到4个，并且结构参数相同；采用端面配流的结构形式实 现配流；内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)可以用合金或不锈钢制作；内齿轮(11)和径向轴齿 轮(6)可以是直齿，也可以是斜齿；内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)的齿廓曲线可以是渐开 线齿廓，也可以是圆弧齿廓。 该发明在工作时，经过该流量计前端盖(1)上的进液口进液时，推动内齿轮(11) 和三个径向轴齿轮(6)的旋转，液体再经过后端盖(14)上的排液口排出，将被测液体的流 量信号转换内齿轮(11)的转速信号，通过安装在中间壳体(12)上的齿轮转速传感器(16)， 将转速信号变为电信号，传给单片机或计算机，经过运算处理后，可以通过LCD显示或计算 机进一步处理。 该发明由于内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)能实现在圆周方向的错位安装，既 可显著降低其流量脉动，又避免了单对齿轮啮合时产生的冲击和噪声，其流量脉动可低于 1. 5%。
权利要求一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是该低脉动齿轮流量计由前端盖(1)、中间缸体(12)、内齿轮(11)、三个径向轴齿轮(6)、密封块(2)、浮动侧板(7)、后端盖(14)等组成。
2. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是内齿轮(II) 和三个径向轴齿轮(6)组成了三对内啮合齿轮副，要求内齿轮(11)的齿数为非3的整数倍，且大于40，三个径向轴齿轮(6)的齿数要大于等于14，三个径向轴齿轮(6)沿内齿轮(11)的圆周方向错位1200安装在该流量计的前端盖(1)和后端盖(14)上，这样就可以形成三对错位内啮合的齿轮副，内齿轮(11)绕密封块(2)的中心旋转，三个径向轴齿轮(6)绕各自的齿轮中心旋转。
3. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是当该流量计接入液压系统后，被测液体从进液口进入流量计，推动内齿轮(11)和三个径向轴齿轮一起旋转，再经由流量计的排液口排出，通过安装在中间缸体(12)上的齿轮转速传感器(16)，将转速信号变为电信号，传给单片机或计算机，经过运算处理后，被测流量信号，可以通过LCD或计算机显示及处理。
4. 根据权利要求1所述的--种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是该流量计的流量脉动率S计算公式为<formula>formula see original document page 2</formula>式中-内齿轮(11)的齿数；-径向轴齿轮(6)的齿数；_内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)的压力角,
5. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是中间壳体(12)与前端盖(1)、后端盖(14)用螺栓组件(9)、 (3) 、)8)和(15)固定在一起。
6. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是径向轴齿轮(6)的数为2到4个，并且结构参数相同。
7. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是采用端面配流的结构形式实现配流。
8. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)可以用合金或不锈钢制作。
9. 根据权利要求1所述的一种浮动内齿轮式低脉动齿轮流量计，其特征是内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)可以是直齿，也可以是斜齿；内齿轮(11)和径向轴齿轮(6)的齿廓曲线可以是渐开线齿廓，也可以是圆弧齿廓。
专利摘要该流量计是一种能可靠的高压液体流量计，填补了国内无该类流量计的空白。该流量计的内齿轮(11)和三个径向轴齿轮(6)组成了三对内啮合齿轮副，内齿轮(11)的齿数为非3的整数倍，且大于40，三个径向轴齿轮(6)的齿数应大于等于14，且沿内齿轮(11)的圆周方向错位120°安装。当该流量计接入高压系统后，被测液体由进油口进入流量计，推动内齿轮(11)和三个径向轴齿轮一起旋转，液体经由流量计的出油口排出，通过齿轮转速传感器，将内齿轮(11)的转速信号变为电信号，传给单片机或计算机处理。该流量计能准确测量液压系统高压流量，具有流量脉动小、测量范围大、精度高、可靠性好等优点，可广泛的使用在高压液压系统的流量测量。
文档编号G01F1/28GK201548265SQ20092026772
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者张军 申请人:安徽理工大学